Aplicación de técnicas ópticas no destructivas para evaluación poscosecha de frutos de guayaba (Psidium guajava L.)

Abstract

The nondestructive determination of the internal and external quality of the fruits is considered important in the agricultural sector, since the consumer demands a better quality. Recent research has developed techniques that make use of lasers for the evaluation of the external quality of the fruits, as well as spectroscopy is applicable to the quantification of chemical compounds in foods, being nondestructive techniques, rapid detection and economic. The physical properties (including size, shape, color, position and temperature) and biological properties (including cultivar, season, level of maturity and geographical origin) of fruits and vegetables vary from one to the other. A great variety of physical and biological properties of agricultural products influence the properties of optical propagation and interaction behavior with incident light. Therefore, the objective of this work has been the application of three different techniques based on optical properties: laser light scattering (LLS), laser light backscattering and Vis / NIR spectroscopy, to guava fruits (Psidium guajava L.) cv. "media china" and "guayaba limón", which allow quantifying various quality measures. Using data analysis techniques (Principal component analysis PCA and regression by partial least squares PLS), the results showed that the obtained calibrations were able to have acceptable predictive values between the optical parameters and the most important quality parameters of the fruits (firmness, total soluble solids and color).

La determinación no destructiva de la calidad interna y externa de los frutos es considerada importante en el sector agrícola ya que el consumidor exige una mejor calidad. Investigaciones recientes han desarrollado técnicas que hacen uso de láseres para la evaluación de la calidad externa de los frutos, así como la espectroscopía para la cuantificación de compuestos químicos en alimentos siendo técnicas no destructivas, detección rápida y económicas. Las propiedades físicas (incluyendo tamaño, forma, color, posición y temperatura) y las propiedades biológicas (incluyendo el cultivar, la estación, el nivel de madurez y el origen geográfico) de las frutas y verduras varían de una a otra. Gran variedad de propiedades físicas y biológicas de los productos agrícolas influencian las propiedades de propagación óptica y los comportamientos de interacción con la luz incidente. Por lo cual el objetivo del presente trabajo ha sido la aplicación de tres diferentes técnicas basadas en propiedades ópticas: esparcimiento de luz láser, imágenes obtenidas por retroesparcimiento de luz láser y espectroscopía Vis/NIR, a frutos de guayaba (Psidium guajava L.) cv. “media china” y “guayaba Limón”, que permitan cuantificar diversas medidas de calidad. Empleando técnicas de análisis de datos (Análisis de componentes principales PCA y regresión por mínimos cuadrados parciales PLS), los resultados demostraron que las calibraciones obtenidas consiguieron tener valores predictivos aceptables entre los parámetros ópticos y los parámetros de calidad más importantes de los frutos.